NASA放弃月球轨道站专注南极基地建设

美国国家航空航天局（NASA）已放弃建立绕月轨道站月球门户的计划，转而专注于在月球南极建立基地。为此，NASA正在加速推进其阿耳忒弥斯计划。

宣布这一决定时，NASA局长Jared Isaacman表示，该机构“将暂停目前形式的门户计划，并将专注于人类长期驻月所需的基础设施。新月球基地的成本估计约为200亿美元。

门户最初被构想为一个轨道站，宇航员将在从轨道站转移到着陆模块后再降落到月球。该项目已经处于高级开发阶段，涉及承包商Northrop Grumman和Lanteris Space Systems。

现在计划将该站的设备和开发成果用于创建地面基础设施。这使国际合作伙伴（日本、加拿大和欧洲）的角色复杂化，这些国家最初是为轨道站开发模块。

这些变更影响了阿耳忒弥斯计划的整个架构，包括与私人承包商签订的数十亿美元合同。特别是，SpaceX（由Elon Musk创立）和Blue Origin（由Jeff Bezos创立）继续开发载人登月模块，尽管两家公司都落后于进度。

阿耳忒弥斯计划于2017年启动，旨在实现载人登月，作为自1972年结束的阿波罗计划以来首次常规任务的基础。阿耳忒弥斯I号是2022年11月至12月期间进行的首次无人飞行试验，作为认证太空发射系统（SLS）火箭和猎户座飞船未来载人任务的关键演示。

修订计划最直接的变化重新定义了阿耳忒弥斯III号，它将不再登月。阿耳忒弥斯II号（目标为2026年4月）仍将是一次载人10天绕月飞行任务。SLS火箭目前位于肯尼迪航天中心准备发射。

阿耳忒弥斯III号（2027年中）已被重新指定为近地轨道（LEO）演示任务。机组人员将练习将猎户座太空舱与一个或两个商业着陆器（SpaceX的星舰或Blue Origin的蓝月）对接，以降低技术风险。阿耳忒弥斯IV号（2028年初）现被指定为首次载人登月任务，而阿耳忒弥斯V号（2028年末）计划作为同年晚些时候的第二次登月，以建立年度表面任务节奏。

由于进度延误，NASA正增加对承包商的竞争压力。NASA将不再坚持固定的供应商顺序。SpaceX或Blue Origin都有可能执行2028年的首次登月，具体取决于哪家公司的飞行器通过2027年的近地轨道对接测试。阿耳忒弥斯V号之后，NASA计划逐步淘汰政府拥有的SLS，转而使用商业采购的可重复使用火箭，以实现每六个月一次的着陆频率。

NASA已调整其架构目标，以更积极地与国际月球研究站（ILRS）竞争。ILRS是一个位于月球南极的综合科学基地，由中国和俄罗斯共同牵头，目标是到2035年建成基本载人版本。Isaacman表示：“在这场大国竞争中，时钟正在滴答作响，成功或失败将以月而不是年来衡量。”

ILRS架构与NASA的不同之处在于优先考虑自主、重型的“硬电力”系统。中国和俄罗斯正在合作开发月球核反应堆，旨在为实验室和加压月球车提供恒定能源，确保基地在14天的月夜期间保持运行。

NASA先前已确认计划通过裂变核能地表能源（FSP）项目在2030年前在月球表面部署核裂变反应堆。目标是建造一个100千瓦的反应堆，可运行至少10年。其设计相对较小，适合在6,000公斤的发射质量内，由商业重型运载火箭运输。NASA和美国能源部（DOE）正在与商业伙伴合作，在2026年初前完成设计。

除了概述阿耳忒弥斯计划的重组外，NASA还宣布正在准备太空反应堆-1号（SR-1）“自由”任务，这是一个具有核电力推进系统的装置，计划在2028年底前发送到火星。NASA副局长Amit Kshatriya表示：“通过SR-1自由号，我们终于将核推进带出了实验室，进入了深空。”

该航天器是经过改造的遗留硬件和尖端核技术的混合体。与利用热量使推进剂膨胀的核热火箭不同，SR-1自由号将使用20千瓦的裂变反应堆发电。这为高效率离子推进器提供动力，实现持续推力和大规模有效载荷运输。该反应堆将使用高浓度低富集度铀（HALEU）氧化物燃料、用于热传输的热管以及碳化硼屏蔽层，以保护机载电子设备免受辐射。多余热量通过大型复合材料和钛制散热器管理。反应堆放置在长桁架的一端，敏感电子设备和推进系统放置在远端，以最小化辐射干扰。

从SR-1自由号收集的数据将直接为FSP月球反应堆-1号的设计提供信息，这是首个计划在2030年前用于阿耳忒弥斯大本营的裂变发电厂。NASA正在通过内部设计、与其他联邦机构的合作以及与主要航空航天和核公司的合同混合开发这两种反应堆。NASA担任主要集成商，DOE提供核燃料和反应堆安全方面的专业知识。

Lanteris Space Systems正在建造PPE，它最初是门户计划的一部分，现在被重新用作SR-1自由号的航天器总线。作为FSP项目的主要承包商，Lockheed Martin正在为月球反应堆开发三种原型设计之一，以满足到2030年提供40千瓦连续月球电力的目标。虽然所有三种都必须使用HALEU燃料并符合6吨质量限制，但它们在冷却和功率转换方法上有所不同。

西屋电气正在将其地面eVinci微堆适配到太空应用，专注于极端简单性和无运动部件。它使用固体“矩阵”堆芯，通过非能动热管将热量从反应堆中导出，消除了复杂泵或液体冷却剂的需求，这些可能在月夜期间泄漏或冻结。它与斯特林发动机配对，将热量转化为电力。

Lockheed Martin的设计强调模块化架构，可以从小的5-10千瓦电单位扩展到100千瓦电以支持工业月球活动。它使用气冷技术并依赖动态布雷顿循环功率转换器。虽然比热管更复杂，但布雷顿循环在较高功率水平上通常更高效，这支持Lockheed未来火星任务的扩展愿景。

IX（Intuitive Machines和X-energy的合资企业）使用TRISO-X燃料，该燃料可以承受比传统核燃料高四倍的温度而不熔化。团队包括Boeing和Maxar，利用他们在国际空间站（ISS）电源管理和高功率卫星散热方面的经验。与西屋电气一样，他们也在研究基于斯特林的转换系统。

NASA正在开发模块化月球电力架构LunaGrid，以将核反应堆与阿耳忒弥斯大本营集成。这将允许多个电源（包括核裂变和太阳能电池阵列）在各种表面资产之间共享能源。为了安全分配核反应堆产生的40-100千瓦电力，NASA正在转向高压主配电系统，这显著减少了长距离输电所需电缆的质量。

为了辐射防护，核反应堆将被放置在距离载人栖息地1-3公里处，通常放置在月球地平线上方，电力将通过专用高压电缆和线轴系统传输。

由于不同的月球资产（月球车、栖息地、科学套件）通常在不同电压下运行，NASA正在开发通用模块化接口转换器（UMIC），它充当“通用插头”，将高压电网电力转换为特定电压需求。这确保政府和商业设备都可以连接到相同的核电力源。

NASA正在与Astrobotic等公司合作早期测试这些配电技术。LunaGrid-Lite项目目标是在2026年进行测试飞行，将演示使用CubeRover在月球上首次机器人部署1公里高压电缆。目标是传输1千瓦电力从着陆器到月球车，以验证在六分之一重力下的性能，并评估由于月球表土（精细表层）造成的功率损失。

NASA测试LunaGrid及其相关配电技术的时间表通过一系列机器人商业月球有效载荷服务（CLPS）任务进行结构化，这些任务作为2028年载人着陆的先驱。

在第2阶段（2027-2028年），NASA旨在通过CLPS快速交付月球地形车（LTV）。这些车辆预计将成为电网上的首批“移动节点”，能够从网络获取电力并可能向网络贡献电力。UMIC将被测试以确保电网能够处理来自不同国际和商业合作伙伴的各种电力负荷。

第3阶段，运营电网与核集成（2028-2030年），将看到向完全功能化、可靠的公用事业服务过渡，同时进行首次载人着陆。Astrobotic计划在2028年初在南极拥有第一个商业电网服务，与阿耳忒弥斯IV号着陆任务同时进行。当前路线图的最后一步是集成40千瓦电核反应堆，它将成为电网的主要“常开”电源，在月夜期间支持持续的人类居住。

为了在月球南极的险峻地形中导航并为LunaGrid-Lite铺设电缆，NASA及其合作伙伴正在使用专门侦察和半自主驾驶相结合的方法。NASA正在使用来自ShadowCam仪器（在韩国的Danuri轨道器上）的数据创建永久阴影区的高分辨率地图。由于阳光不可靠，CubeRover（主要电缆铺设器）将依赖LiDAR（光探测和测距）在完全黑暗中创建地面的3D地图。

在六分之一重力下铺设电缆在物理上很困难——电缆太松会漂移和卡住，而太紧会翻倒轻量级月球车。Griffin-1着陆器上的线轴配备有主动制动和张紧装置，以所需速度送出电缆，确保其平铺在表土上。电缆被设计为超薄带状，使它们能够沉入月球尘埃中。

由于月球表面温度可以在120°C到-230°C之间波动，电缆用特殊聚合物绝缘，这些聚合物在低温下保持柔韧性。设计人员还必须确保通过电缆的高压电不会使其过热。

据《科学新闻》报道，NASA的公告发布在该机构的一个困难时期。该杂志称：“去年五月，特朗普政府提议将NASA 2026财年的科学资金削减一半，尽管国会最终拒绝了这些削减。随着总统2027财年预算申请的临近，NASA将有多少财政支持来实现其目标尚不清楚。”

NASA在2025年政府缩减联邦政府的努力下还损失了大量人员和专业知识。行星学会（总部位于帕萨迪纳）空间政策主任Casey Dreier表示：“该机构刚刚经历了有史以来单年最大的劳动力比例损失。”

这些公告发布的时间大约在阿耳忒弥斯II号预定发射前一周（原计划为2月初，但因泄漏而推迟），以及NASA取消其2027年登月计划并安排稍后两次登月计划后约一个月。圣路易斯华盛顿大学行星科学家Paul Byrne指出：“表面上看，这非常令人兴奋。”但要使NASA的任何计划成为现实都需要大量资金。他补充道：“载人和机器人太空飞行的历史充满了从未完全实现的雄心勃勃的时间表。”

为了实现NASA的核梦想，它必须努力并确保资金。Byrne强调：“如果他们认真对待建立核动力月球基地，他们必须很快开始与国际伙伴和行业合作。在接下来的6到12个月内，我们将不得不看到积极的迹象，表明NASA的预算不仅会保持稳定，而且会增长。”

他补充道：“老实说，这是一个观望的局面。我们正处于一个转折点。这可能像我们以前多次看到的那样，成为一个哑弹。或者，回想起来，这可能是我们回顾并说‘这是事情开始转变的时刻’。”